Светлана ТАРАСЕВИЧ, специально для «Профиля»
Ученые определили, как именно недостаток сна ухудшает память, и приступили к работе над препаратом, способным ее восстанавливать, несмотря на хроническое недосыпание.
Нехватка сна – болезнь нынешнего века. Стараясь все успеть, мы крадем часы у ночи, стимулируя себя крепким кофе и энергетическими напитками. И сколько бы не сообщали нам врачи о том, что хроническое недосыпание снижает иммунитет, приводит к нервным расстройствам, головной боли и прочим неприятностям, мы каждый раз, тяжко вздыхая, укладываемся спать в третьем часу ночи, и ставим будильник на семь. Много спать в нашем мире – большая роскошь.
Я завела дополнительный блокнот. Удобный, небольшого формата. Его функцию можно выразить двумя словами: «не забыть». Не забыть позвонить врачу, отправить деловое письмо, продлить абонемент в бассейн, взять билеты на поезд. Не забыть. В пятницу английский, во вторник у детей утренник, чуть позже – интервью, потом еще одно, и вечером семинар по психологии. Не забыть. Приготовить ужин, поужинать, лечь спать. Утром, с трудом разлепив глаза, нащупываю спасительный блокнот. Что там, в плане моей жизни? Если спать не больше пяти часов в сутки, мозг отказывается удерживать информацию. Ах, вот среда. Гимнастика, завтрак, дописать текст. Что-то важное не записала? Господи, только бы не забыть!
Не только внимание и способность сосредоточиться – память при недостатке сна тоже дает серьезные сбои. Все дело в том, что усвоение и переработка полученной мозгом накануне информации происходит в фазу быстрого сна, более длинные промежутки которой приходятся на так называемый утренний сон.
Фактически человек в течение суток находится в трех совершенно разных состояниях. Первое – бодрствование, когда активно работает и тело, и мозг. Второе – медленный сон, во время которого мышцы и мозг находятся в состоянии покоя. И только в 50-х годах ХХ века выяснилось, что существует еще и третье состояние – быстрый сон, он же парадоксальный сон или сон с движениями глаз. Тело расслаблено, как и во время нормально сна, но мозг работает, будто человек и не спит вовсе. Фаза быстрого сна наблюдается приблизительно каждые 1,5–2 часа, длится около 10–20 минут и чередуется с фазой медленного сна. Именно в этом состоянии мы видим самые яркие сны.
В 1952 году аспирант Юджин Азеринский занимался изучением движения глаз во сне. В качестве испытуемого был сынишка молодого ученого. Азеринский надел на него датчики, уложил спать и принялся наблюдать за показаниями приборов. Сначала все шло нормально. Было видно, что сон становится все глубже и глубже. Но вдруг случилось странное: мальчик спал, а показатели активности глазных яблок стали такими, будто он играет в салочки на лужайке. Азеринский решил, что прибор просто сломался. Проверил. Попробовал еще раз. И еще… Результат неизменно повторялся. Так был открыт быстрый сон.
До сих пор ученые до конца не понимают, какова его функция. Одна из основных версий гласит: быстрый сон нужен для того, чтобы упорядочить информацию, накопленную за день.
Например, считается, регулярно недосыпающие люди испытывают постоянный недостаток быстрого сна, и из-за этого у них возникают проблемы с усвоением информации. Попросту говоря, утром в голове полная каша, и требуется дополнительное усилие, чтобы разложить в голове события прошлого дня.
Казалось бы, лекарство очевидно: больше спать. Но для многих людей больше спать означает поменять образ жизни, отказаться от каких-то проектов, сделать свою жизнь гораздо менее насыщенной.
Можно спорить сколько угодно о том, что мы при этом теряем, а что приобретаем, но большая часть трудоголиков и просто увлеченных своей и чужой деятельностью людей на это решительно не согласятся. Они будут варить себе кофе до помутнения в глазах и звона в голове. Вот для таких «пациентов» ученые и решили изобрести волшебную пилюлю, позволяющую при недосыпе помнить хотя бы ключевые моменты своей биографии и ближайшие планы на день.
Все дело в гиппокампе
Экспериментируя на мышах, биологи из Пенсильванского университета (США), Университета Глазго (Великобритания) и Торонтского университета (Канада) установили молекулярную связь между лишением сна и нарушением функций мозга. Еще до начала эксперимента ученым было известно, что хроническое недосыпание негативно влияет на формирование эпизодной памяти, которая имеет автобиографичный характер и удерживает личные переживания, связанные с конкретным временем и местом. Процесс запоминания на уровне физиологии представляет собой образование новых и укрепление старых связей между нейронами. А результат его зависит от действий нескольких молекулярных механизмов.
Сперва ученые долго не давали спать лабораторным мышам, а затем изучали срезы мышиных гиппокампов и пытались найти возможность усиления связей между нейронами, так как именно они отвечают за формирование памяти. Воздействуя на гиппокамп с помощью химических препаратов и электрических сигналов, ученые отметили нарушение действия циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). В мозге животных молекулы цАМФ выполняют роль посредников между протеинами, которые регулируют активность генов при формировании памяти. Дальнейшие эксперименты показали, что в клетках мозга мышей, лишенных сна, содержится приблизительно на 50% меньше цАМФ, чем у хорошо отдохнувших грызунов. Причиной снижения уровня цАМФ оказалось разрушающее действие фермента PDE4, концентрация которого у невыспавшихся мышей возросла на 40%. PDE4 относится к классу фосфодиэстераз – соединений, которые разрушают молекулы цАМФ. Для нейтрализации этого эффекта недоспавшим мышам ввели вещество ролипрам, тормозящее фосфодиэстеразу. Блокировка ее действия свела на нет последствия от недостатка цАМР, и, следовательно, дефекты памяти.
Медики предполагают, что с помощью обнаруженного механизма можно будет бороться с такими негативными последствиями недосыпания, как неврологические и психологические расстройства и старение. Кроме того, возможно, это поможет лечить нарушения памяти, связанные с изменением суточных циклов.
Правда, пока речь идет только о лабораторных экспериментах. Чтобы вводить в клиническую практику подобные вещи, нужно четче понимать, что такое сон. Этот вопрос продолжает мучить ученых.
«Мне очень нравится изречение: «Тот, кто познает тайну сна, познает тайну мозга». Сон – действительно, очень сложная и интересная проблема. Есть даже такая концепция, что это основное состояние человека. А бодрствование – не более чем надстройка, нужная лишь для обеспечения еды, – рассказывает Владимир Дорохов, ведущий научный сотрудник Института высшей нервной деятельности РАН. – Мы до сих пор не имеем четкого ответа на вопрос: «Зачем нужен сон?» Существует 20–30 гипотез, но однозначного решения нет. Сон выполняет много очень разных функций. Однако всех их мы до конца не знаем».
То, что «наполеону» хорошо, «сурку» – смерть
Есть люди, – внешне они ничем не отличаются от обычных, – которые могут спать несколько часов в сутки, и при этом хорошо себя чувствовать. В нашем мире это качество приравнивается к суперспособностям изрыгать пламя или замораживать воду. Только представьте себе, сутки у этих счастливцев длиннее, а значит, жизнь – насыщеннее. «Коротко спящие» часто бывают в лидерах: пока их соперники спят, есть время вырваться вперед. Среди них, к примеру, замечены Гай Юлий Цезарь, Наполеон Бонапарт и Маргарет Тэтчер. Наполеон выражался на этот счет категорично: «Три часа для мужчин. Четыре – для женщин, и пять – для идиотов». Существует легенда об оригинальной системе сна Леонардо да Винчи: гений спал по 15 минут каждые четыре часа, итого полтора часа в сутки!
Идея выкроить время «для жизни», не тратить заветных часов на сон преследует человечество. И сегодня существуют сообщества «коротко спящих» людей, которые обмениваются мнениями в интернете, ищут свое, то есть самое эффективное время для сна, пытаются жизнь регламентировать до минут, только бы отвоевать у ночи еще час-другой. Они за «бесконечные резервы». К желанию поспать относятся, как худеющие дамы к желанию пожрать – с ужасом, отвращением и стыдом. А самые радикальные борцы со сном начинают свой день в два часа ночи. «Ура! Получилось! Лег в два часа ночи, встал в шесть утра, и так третий день подряд!» – пишет Sert на сайте сноборцев. Его поддерживают, дают советы. Но тут же следующий участник выражает опасение: не скажется ли трехчасовый суточный сон на его умственных способностях? Вероятно, не зря интересуется… Например, Эйнштейн спал 12 часов в сутки, такого же режима придерживалась и Софи Лорен, считая сон необходимым условием своей красоты и здоровья. Сомнологи, специалисты изучающие расстройства сна, уверенно говорят о том, что регулярный недостаток сна повышает риск депрессий, заболеваний эндокринной системы и даже рака. Тем не менее, наше общество считает малоспящих трудягами, а сонь – лентяями.
Это в корне несправедливо, потому что ученые доказали: за сонливость отвечает не столько сила воли, сколько генетика. Мутировавший ген hDEC2 окрестили «геном Наполеона», и, следовательно, его обладателей – «наполеонами», а людей, генетически предрасположенных к длительному периоду сна, стали называть «сурками».
Таким образом, мы не только «совы» и «жаворонки», что тоже определяется генетикой, а не привычкой прохлаждаться в ночном клубе, но еще «наполеоны» и «сурки».
Влияние «гена Наполеона» ученые выясняли на мышах. На одном из этапов исследования они вывели специальную группу зверьков с мутантным геном, взятым у людей-«наполеонов». Выяснилось, что мыши-«наполеоны» могли не только высыпаться за меньшее время, но и восстанавливались гораздо быстрее после длительного лишения сна.
Открытия демонстрируют, что потребность в глубоком отдыхе у всех индивидуальная, и пренебрегать ею – все равно что пренебрегать самим собою. Эффективность «сурка» вряд ли станет больше, если он будет спать четыре часа в сутки. Разве что в том случае, если ученые действительно изобретут волшебную пилюлю, позволяющую круглосуточно бодрствовать и оставаться в сознании.